Island-arc augite-bytownite-labradoritic dacites of the Kara-Dag, Crimea

Island-arc calc-alcaline dacites (66,7% of SiO₂, 3,4% of Na₂O, 1,9% of K₂O) compose a subvolcanic body among tuffs, andesites and trachyandesites in the east of the Kara-Dag volcanic massif of the Rocky Crimea. The unique features of dacites is abundance of plagioclase phenocrysts (the central zone is bytownite Ca_75–72Na_24–27K_0,5–1; the intermediate and external zones is labradorite Ca_67–52Na_32–47K₁) and low-Ti augite (augite Ca_43–41Mg_41–38Fe_16–21 with 1–2% of Al₂O₃ composes the core; the intermediate and external zones is augite Ca_43–41Mg_41–38Fe_16–21 with 1–2% Al₂O₃). Titanomagnetite, ilmenite and apatite form intergrowths with augite. Lowmagnesian titanomagnetite is enriched with manganese (up to 4,5 wt.% MnO) and zinc (up to 1,6% of ZnO); it contains from 39 to 28% of ulvospinel minal. Ilmenite, poor in Mn, contains from 10 to 25 mol.% of hematite minal that demonstrates the crystallization with the raised fO₂, in other words, the water saturation of fusion. Apatite is poor in Sr, Ce and S. The trend with standard accumulation of fluorine from chlorine-hydroxyl-fluorapatite up to fluorapatite is shown. Plagioclase microlites — labradorite Ca_52–50Na_46–48K_2–3 composes the cementing mass of rhyolitic composition (77,3% SiO₂, 3,3% Na₂O, 2,5% K₂O) with quartz, small amounts of andesine Ca_49–46Na_49–52K_2–3, oligoclase Ca₂₇Na₆₈K₅ and anorthoclase in interstitions. The speciality of the described dacites is plagioclase wealth in anorthite component, what is typical for island-arc volcanites. The crystallization temperature of augite is ~1050–950 ᵒC. The crystallization temperature of associated titanomagnetite and ilmenite of early origin is ~900 ᵒC, fO₂ exceed by 1 logarithmic unit the QFM buffer, their late origin crystallization temperature is ~880 ᵒC, fO₂ exceed by 2 logarithmic units the QFM buffer.

1. Болдырев А.К., Годлевский М.Н., Григорьев Д.П. и др. Курс минералогии. М.; Л.: ОНТИ, 1936. 1156 с.

2. Бушляков И.Н., Холоднов В.В. Галогены в петрогенезисе и рудоносности гранитоидов. М.: Наука, 1986. 191 с.

3. Вернадский В.И. О новой магнитной аномалии, найденной в Крыму, и о необходимости ее исследования // Изв. Росс. АН. 1921. С. 102.

4. Волынец О.Н., Колосков А.В. Плагиоклазы четвертичных эффузивов и малоглубинных интрузивов Камчатки. Новосибирск: Наука, 1976. 135 с.

5. Довгаль Ю.М., Радзивилл В.Я., Токовенко В.С. и др. Вулканы Карадага. Киев: Наукова думка, 1991. 104 с.

6. Заварицкий А.Н. Изверженные горные породы. М.: Изд-во АН СССР, 1955. 480 с.

7. Лагорио А.Е. К геологии Крыма. О некоторых массивных горных породах Крыма и их геологическом значении // Зап. Варшавского ун-та. 1887. № 5. С. 1–16; № 6. С. 17–48.

8. Лебединский В.И., Макаров Н.Н. Вулканизм Горного Крыма. Киев: Изд-во АН УССР, 1962. 207 с.

9. Лебединский В.И., Соловьев И.В. Байосские вулканоструктуры Горного Крыма // Геол. журн. 1988. № 4. С. 85–93.

10. Левинсон-Лессинг Ф.Ю. Эффузивные породы СССР // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1940. № 2. С. 3–31.

11. Левинсон-Лессинг Ф.Ю., Дьяконова-Савельева Е.Н. Вулканическая группа Карадага в Крыму. Л.: Изд-во АН СССР, 1933. 150 с.

12. Лучицкий В.И. Петрография Крыма. Петрография СССР. Сер. 1. Региональная петрография. Вып. 8. М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1939. 98 с.

13. Милановский Е.Е., Короновский Н.В. Орогенный вулканизм и тектоника Альпийского пояса Евразии. М.: Наука, 1973. 279 с.

14. Милеев С.В., Барабошкин Е.Ю., Розанов С.Б., Рогов М.А. Положение палеовулкана Карадаг в структуре Горного Крыма / Карадаг. История, геология, ботаника, зоология. Кн. 1. Симферополь: Сонат, 2004. С. 68–93.

15. Муратов М.В. Геология Крымского полуострова. М.: Недра, 1973. 192 с.

16. Муратов М.В., Архипов И.В., Успенская Е.А. Стратиграфия, фации и формации юрских отложений Крыма // Бюлл. МОИП. Отд. геол. 1960. Т. 35, вып. 1. С. 87–97.

17. Никитин М.Ю., Болотов С.Н. Геологическое строение Крымского учебного полигона МГУ. Ч. 1, 2. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2006. 135 с.; 2007. 110 с.

18. Островская Е.В., Никольская Н.Н., Спиридонов Э.М. Клинопироксены основных эффузивов восточного склона Южного Урала // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 1972. № 3. C. 51–60.

19. Попов С.П. Геологические исследования на Карадаге, Аю-Даге и Чатыр-Даге // Bull. Soc. Imper. Natur. de Moscou. 1899. № 2–3. 114 с.

20. Попов С.П. Минералогия Крыма. М.: Изд-во АН СССР, 1938. 352 с.

21. Прозоровский-Голицын А.А. О горных породах горы Кара-Даг в Крыму // Вестн. естествознания. СПб.: 1891. № 8. С. 228–230.

22. Пчелинцев В.Ф. Заметка о фауне туфобрекчии Карадага (в Крыму) // Докл. АН СССР. 1927. Т. 16. С. 252–256

23. Ремизов И.Н. О среднеюрских отложениях Карадага в Крыму // Зап. геол. отд. Харьков. гос. ун-та имени А.М. Горького. 1962. Т. 15. С. 94–105.

24. Рид С.Дж.Б. Электронно-зондовый микроанализ и растровая элекронная микроскопия в геологии. М.: Техносфера, 2008. 232 с.

25. Слудский А.Ф. Гора Карадаг в Крыму и ее геологическое прошлое // Зап. Крым. об-ва естествоиспытателей и любителей природы. 1911. Т. I. С. 33–43.

26. Спиридонов Э.М. Островодужные феррокордиеритальмандиновые плагиориолиты горы Кастель, Горный Крым // Изв. вузов. Геология и разведка. 2017. № 2. С. 15–21.

27. Спиридонов Э.М. О составе фундамента киммерид Горного Крыма // Проблемы тектоники и геодинамики земной коры и мантии. Т. 2. М.: Геос, 2018. С. 219–223.

28. Cпиридонов Э.М., Дашевская Д.М. Хромшпинелиды и ассоциирующие с ними минералы ультраосновных вулканитов Северного Казахстана // Тр. Минерал. музея АН СССР имени А.Е. Ферсмана. 1988. Вып. 35. C. 161–182.

29. Спиридонов Э.М., Коротаева Н.Н., Ладыгин В.М. Хромшпинелиды, титаномагнетит и ильменит островодужных вулканитов Горного Крыма // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 1989. № 6. C. 37–55.

30. Спиридонов Э.М., Путинцева Е.В., Докучаев А.Я. Новые данные по геологии Карадагского вулканического массива, Горный Крым // Ломоносовские чтения-2017. М., 2017. URL: https://conf.msu.ru/file/event/4305/eid4305_attach_8a6aa3ce8287b7f3e5afc7f6bf12d7d3e9bebe9b.pdf.

31. Спиридонов Э.М., Федоров Т.О., Ряховский В.М. Магматические образования Горного Крыма // Бюлл. МОИП. Отд. геол. 1990. Т. 65, вып. 4. C. 119–134; вып. 6. C. 102–112.

32. Фролова Т.И., Бурикова И.А. Магматические формации современных геотектонических обстановок. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1997. 317 с.

33. Фролова Ю.В., Ладыгин В.М., Кириченко В.А. и др. Физико-механические свойства кремнекислых вулканогенных пород (Ягоднинский район, южная Камчатка) / Мат-лы 18-й междунар. конф. «Физико-химические и петрофизические исследования в науках о Земле». М.: ИГЕМ РАН, 2017. С. 279–283.

34. Фролова Ю.В., Ладыгин В.М., Спиридонов Э.М., Овсянников Г.Н. О физико-механических свойствах метавулканитов Горного Крыма // Инженерная геология. 2018. Т. 13, № 4. С. 36–51.

35. Хаин В.Е. Тектоника континентов и океанов. М.: Научный мир, 2001. 606 с.

36. Чирвинский П.Н. Изверженные горные породы, вулканические брекчии и туфы Кара-Дага в Крыму //Изв. Донского политех. ин-та. Новочеркасск, 1916. Т. 5, № 1. С. 88–138.

37. Anderson D.J., Lindsley D.H. New (and final!) modelsfor the titanomagnetite-ilmenite geothermometer and oxygen barometer // EOS Transactions. 1985. Vol. 66. 416 p.

38. Bacon C.R., Hirschmann M.M. Mg/Mn partitioning as a test for equilibrium between coexisting Fe — Ti oxides // Amer. Mineral. 1988. Vol. 73. P. 57–61.

39. Lindsley D.H. Pyroxene thermometry // Amer. Mineral. 1983. Vol. 68. P. 477–493.

40. Meijers M.J.M., Vrouwe B., Hinsbergen van D.J.J. et al. Jurassic arc volcanism on Crimea: implications for the paleosubduction zone configuration of the Black Sea region // Lithos. 2010. Vol. 119. P. 412–426.

41. Oxide minerals / Ed. by D.H. Lindsley // Rev. Mineral. 1991. Vol. 25. 279 p.